无线传感器网络(WSN)是由大量低成本且具有传感、数据处理和无线通信能力的传感器结点自组织构成的多跳网络。可以在大范围内用于收集、处理和发布复杂的环境数据。无线传感器网络中的节点一般采用电池供电,可以使用的电量非常有限,而且对于有成千上万节点的无线传感器网络来说,对电池的更换是非常困难的甚至是不可能的。但是无线传感器网络的生存时间却要求长达数月甚至数年,因此,如何提高网络的有效性,增长网络的生存期是无线传感器网络研究中的重要问题。 无线传感器网络大多采用分层结构。由于同簇节点通信使用同一信道,簇的大小直接关系到每个节点究竟具有多少通信能力。当簇内节点个数处于一个合适的范围时,网络才能发挥最好的性能。通常,无线传感器网络的节点是通过撒播的,节点分布不均,分布密度无法预测。成簇后,簇内节点数疏密不一。而簇内节点数是由簇头的覆盖范围决定的,簇头的覆盖范围又是由簇头的发射功率决定的,因此,我们希望通过调节簇头的发射功率使簇内节点数控制在一个合理范围内。 CDMA的功率控制机制已比较成熟,无线传感器网络的“簇头—成员”结构与CDMA的“基站—移动台”结构相似,可以采用CDMA的功率控制机制对无线传感器网络的最小ID分簇算法进行优化。本文详细对改进算法进行了描述,并给出控制簇头发射功率的流程图。 另外,提出了一种采用模糊技术调整簇头功率以改变拓扑结构的方案。通过测量簇内节点数与理想节点数的差异,调整簇头发射功率。当簇内节点数离目标值较远时,通过比较大的步长使系统迅速逼近目标值。越趋近于目标值,步长每步调得越少,可以缩短系统的响应时间,减小系统的过调量,增加系统的稳定性。 最后进行了仿真,实验结果证明通过分簇大小控制以后,网络的生存时间和通信量都有增加。